Chế tạo máy chụp x quang dùng cho các cơ sở y tế tuyến huyện

Về các sản phẩm của máy chụp X-quang, Viện khoa học Việt Nam đã chế tạo được một số sản phẩm như: tấm tăng quang chứa đất hiếm dùng trong X-quang; Vữa cảm xạ dùng trong X-quang; Bột cản

DANH MỤC TÀI LIỆU ĐÓNG KÈM THEO BÁO CÁO

1 Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, số KHCN

01.07/DABS/HĐ-2 Phụ lục 1: Nội dung, tiến độ và kết quả thực hiện dự án

3 Phụ lục 2: Dự toán kinh phí dự án

4 Phụ lục 3: Các hình ảnh, bản vẽ bổ sung

5 Phụ lục 4: Danh mục vật tư linh kiện

MỤC LỤC

Trang bìa………

Mục lục………

Danh mục các bảng biểu………

Danh mục các hình vẽ………

Mở đầu……… ….… 11

CHƯƠNG I CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Thông tin chung về dự án……….……… 12

1.2 Tổng quan……… 13

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và triển khai ở nước ngoài………….………13

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và triển khai ở trong nước……….………13

1.2.3 Luận cứ về xuất xứ và tính cấp thiết của dự án……… …… 14

1.2.4 Mục tiêu của dự án………15

1.3 Khảo sát thực trạng và nhu cầu sử dụng máy X-quang của các cơ sở y tế………….15

1.3.1 Máy X-quang chẩn đoán D36, D37……… ……… 17

1.3.2 Máy Neodiagnomax……… …18

1.3.3 Máy X-quang Genius 65HF……… 19

1.3.4 Máy X-quang tăng sáng truyền hình XUD 150L/RS50A……… … 21

1.3.5 Máy chụp cắt lớp CT scanner Hispeed Dx/i……….…22

1.3.6 Nhận xét chung về các máy X-quang đang sử dụng tại Việt Nam….…… 23

1.4 Một số tiêu chuẩn về an toàn bức xạ đối với thiết bị chụp X-quang……… 24

1.4.1 Tiêu chuẩn TCVN……….…… ………….24

1.4.2 Tiêu chuẩn IEC……….……….…… ……….25

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT TIA X

2.1 Bóng phát tia X……….……….26

2.1.1 Nhóm bóng X-quang nha khoa……….26

2.1.2 Nhóm bóng X-quang dùng trong công nghiệp……….…………27

2.1.3 Nhóm bóng đa dụng……….…… … 27

2.1.4 Bóng X-quang chụp mạch máu……… ………… ………… 28

2.1.5 Bóng chụp X-quang tuyến vú……….………….….29

2.1.6 Chụp cắt lớp vi tính (CT-Computerized Tomography)……… ……….…29

2.2 Thiết bị điều khiển phát tia X………30

2.3 Hiện tượng gợn sóng……….……….31

2.4 Thiết bị phát tia độ gợn sóng thấp……….………33

2.5 Thiết bị phát tia 3 pha……… ……… ………35

2.6 Thiết bị phát tia trung tần……… ……….36

CHƯƠNG III THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CHỤP X-QUANG THƯỜNG QUY MODEL EVX-LF3509 3.1 Cơ sở và nguyên tắc thiết kế……… ……….39

3.1.1 Cơ sở thiết kế……….39

3.1.2 Nguyên tắc thiết kế……… 39

3.2 Sơ đồ khối tổng quát máy chụp X-quang thường quy EVX-LF3509… ………… 39

3.3 Lựa chọn linh kiện thiết kế các thành phần máy EVX-LF3509……….…….….… 44

3.3.1 Bóng phát tia……….…….…… 44

3.3.2 Thiết kế bộ phận tạo cao thế……… …… 53

3.3.3 Thiết kế bộ phận điều khiển cường độ tia……… ….……… 56

3.3.4 Thiết kế bộ phận điều khiển Rotor Anode……… ………59

3.3.5 Thiết kế bộ phận xử lý trung tâm……….60

3.3.5.1 Vi xử lý PIC18F4620……….………61

3.3.5.2 Khối hiển thị……… ………62

3.3.5.3 Khối bàn phím……… … 63

3.3.5.4 Giao diện điều khiển cách ly quang 64

3.3.5.5 Xây dựng chương trình mã nguồn 65

3.3.5.6 Thiết kế phần mềm máy tính (EVXpro) 68

3.4 Thiết kế chế tạo các Module máy X-quang cao tần……….….……….70

3.4.1 Module cấp nguồn chính……… …… ….70

3.4.2 Module điều khiển công suất……… ………… 73

3.5 Thử nghiệm máy chụp X-quang EVX-LF3509……….… …………75

3.5.1 Mục đích và quy trình thử nghiệm……… ….… ……… 75

3.5.2 Phương tiện kiểm tra……….… … ….… 76

3.5.3 Kiểm tra cao áp đỉnh……… ……… 78

3.5.4 Kiểm tra suất liều chiếu 79

3.5.5 Kiểm tra độ lọc tia và HVL của bóng X quang 80

3.5.6 Kiểm tra chất lượng hình ảnh 80

3.5.6.1 Kiểm tra độ méo vặn ảnh 80

3.5.6.2 Kiểm tra độ phân giải tương phản cao 81

3.5.6.3 Kiểm tra độ phân giải tương phản thấp 81

3.5.6.4 Kiểm tra ngưỡng tương phản 82

3.5.7 Kết quả thử nghiệm 82

3.6 Thử nghiệm Module nguồn và Module công suất cho máy cao tần 85

3.7 Quy trình công nghệ thiết kế, chế tạo Máy chụp X-quang thường quy…… ………87

3.7.1 Quy trình thiết kế, chế tạo thử nghiệm……… … 87

3.7.2 Quy trình công nghệ chế tạo hàng loạt sản phẩm……….93

3.7.3 Quy trình hoàn thiện công nghệ chế tạo sản phẩm……… …………94

CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận……….………… 96

4.1.1 Kết quả thực hiện dự án……….96

4.1.2 Một số hoàn thiện của sản phẩm dự án so với sản phẩm đề tài……… …101

4.1.3 Đánh giá hiệu quả của dự án……… …108

4.1.4 Đánh giá mức độ hoàn thành của dự án……… ………108

4.2 Kiến nghị……….…… 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO……….……… ……… … 111

HỢP ĐỒNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ, SỐ

01.07/DABS/HĐ-KHCN

PHỤ LỤC 1 NỘI DUNG, TIẾN ĐỘ VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN

PHỤ LỤC 2 DỰ TOÁN KINH PHÍ DỰ ÁN

PHỤ LỤC 3 CÁC HÌNH ẢNH, BẢN VẼ BỔ SUNG

PHỤ LỤC 4 DANH MỤC VẬT TƯ LINH KIỆN

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 4.3 Các chi tiết sản phẩm của dự án được cải tiến so với sản phẩm đề tài 101 Bảng 4.4 Máy EVX-LF3509 và một số thiết bị tương đương 103

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

trang

Hình 1.4 Máy X-quang tăng sáng truyền hình XUD 150L/RS50A 22

Hình 3.3 Đặc tuyến làm việc bóng phát tia Toshiba E7239X 50 Hình 3.4 Đặc tuyến làm việc của sợi đốt bóng phát tia Toshiba E7239X 51 Hình 3.5 Cấu tạo ngoài bóng phát tia Toshiba E7239X 52 Hình 3.6 Sơ đồ mạch điều khiển tạo cao thế kiểu cũ 53 Hình 3.7 Hình ảnh tiếp điểm cơ bị ăn mòn bởi tia lửa điện 54 Hình 3.8 Sơ đồ mạch tạo cao thế trong máy EVX-LF3509 55

Hình 3.9 Sơ đồ mạch điều khiển cường độ tia kiểu cũ không sử dụng chiết áp 56 Hình 3.10 Sơ đồ mạch điều khiển cường độ tia kiểu cũ sử dụng chiết áp 57 Hình 3.11 Chiết áp sử dụng trong máy X-quang thông thường 58 Hình 3.12 Sơ đồ mạch điều khiển cường độ tia của máy EVX-LF3509 58 Hình 3.13 Sơ đồ mạch điều khiển Rotor Anode của máy EVX-LF3509 59 Hình 3.14 Cấu trúc trở kháng của các cực Rotor Anode 60

Hình 3.18 Sơ đồ mạch cách ly quang-điện của máy EVX-LF3509 65 Hình 3.19 Lưu đồ hoạt động của bộ phận điều khiển trung tâm (CPU) 67

Hình 3.22 Chuyển mạch công suất IGBT trong máy X-quang cao tần 73 Hình 3.23 Sơ đồ khối Module công suất máy EVA-HF325 74 Hình 3.24 Ampe kìm Hioki HiTESTER 3208-10; Gammex 330; Fluke Dual-range

07-487

77

Hình 3.25 Gammex Collimator and Beam alignment test tools; Focal spot test tool 77 Hình 3.26 Quy trình thiết kế chế tạo thử nghiệm máy X-Quang thường quy 87

Hình 3.28 Quy trình hoàn thiện công nghệ chế tạo sản phẩm 94

MỞ ĐẦU

Chính sách Quốc gia về trang thiết bị Y tế giai đoạn 2002-2010 đã được Chính phủ phê duyệt theo quyết định số 130/QĐ-TTg ngày 04/10/2002, nội dung chính của

chính sách này là: “Đảm bảo đủ trang thiết bị cho các tuyến theo quy định của Bộ Y tế

Từng bước hiện đại hoá trang thiết bị cho các cơ sở Y tế nhằm nâng cao chất lưởng chăm sóc, bảo vệ sức khoẻ của nhân dân Phấn đấu đến năm 2010 đạt trình độ kỹ thuật

vế trang thiết bị Y tế (TTBYT) ngang tầm các nước tiên tiến trong khu vực Đào tạo đội ngũ cán bộ chuyên ngành để khai thác sử dụng, bảo hành, sửa chữa và kiểm chuẩn TTBYT Phát triển công nghiệp TTBYT nhằm nâng cao dần tỷ trọng hàng hoá sản xuất trong nước và tiến tới tham gia xuất khẩu” Để triển khai chính sách Quốc gia này Bộ Y

tế đã kết hợp với Bộ Công nghiệp và các Bộ ngành khác đã xây dựng các đề án, tiểu đề

án hiện thực hoá từng bước nội dung chính sách Trong đó có đề án: Nghiên cứu, chế tạo

và sản xuất trang thiết bị Y tế đến năm 2010, đề án này được Chính phủ phê duyệt tại

Quyết định số 18/2005/QĐ-TTg ngày 21/1/2005 Mục tiêu chung của đề án là: “Tập

trung tiềm lực Khoa học công nghệ trong cả nước nhằm hình thành và phát triển ngành công nghiệp sản xuất TTBYT của Việt Nam với mục tiêu đến năm 2010 có thể sản xuất, cung ứng các TTBYT thiết yếu, thông dụng và một số TTBYT công nghệ cao cho các tuyến Y tế; đảm bảo thực hiện được mục tiêu của chính sách Quốc gia về TTBYT giai đoạn 2002-2010”

Để góp phần thực hiện chính sách Quốc gia về TTBYT, được sự đồng ý của Bộ

Công nghiệp, Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá đã triển khai thực hiện dự án: Chế

tạo máy chụp X-quang dùng cho các cơ sở Y tế tuyến huyện

T/M nhóm thực hiện dự án

T.S Nguyễn Thế Truyện

CHƯƠNG I

CÁC VẤN ĐỀ CHUNG1.1 Thông tin chung về dự án

- Tên Dự án: Chế tạo máy chụp X-quang dùng cho các cơ sở y tế tuyến huyện

- Mã số:

- Cấp quản lý: Cấp Bộ

- Thời gian thực hiện: 24 tháng, từ tháng 4/2007 đến tháng 4/2009

- Kinh phí thực hiện: 4.150 triệu đồng

Trong đó, từ Ngân sách sự nghiệp khoa học: 1.500 triệu đồng

- Thu hồi: 70% kinh phí hỗ trợ từ ngân sách SNKH là 1050 triệu đồng

Thời gian đề nghị thu hồi (sau thời gian thực hiện): 12 tháng

- Cơ quan trì thực hiện Dự án: Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hoá (VIELINA)

Địa chỉ: 156A Quán Thánh, Hà Nội Điện thoại: 04.7164855

- Chủ nhiệm Dự án: TS Nguyễn Thế Truyện

Học vị: Tiến sĩ Chức vụ: Viện trưởng

Địa chỉ: 156A Quán Thánh, Hà Nội Điện thoại: 04.7140150; 0912095442 Email: truyennt@hn.vnn.vn; truyennt@vielina.com

- Cơ quan phối hợp chính:

Vụ Trang thiết bị và các công trình Y tế

Bệnh Viện Đa khoa tỉnh Bắc Ninh

Công ty cổ phần phòng khám Tuyết Thái

- Xuất xứ:

Từ kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển khoa học công nghệ

cấp Bộ năm 2006: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy chụp X-quang thông thường dùng

cho các cơ sở Y tế, đã được hội đồng KHCN cấp Bộ đánh giá, nghiệm thu ngày 12 tháng

01 năm 2007 (xem biên bản đánh giá nghiệm thu kèm theo)

1.2 Tổng quan

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và triển khai ở nước ngoài

Ở nước ngoài người ta nghiên cứu về máy X-quang nói riêng, các trang thiết bị y

tế nói chung, rất nhiều và đã tạo ra được rất nhiều sản phẩm ứng dụng thực tế từ những năm 50 - 60 của thế kỷ XX Một số sản phẩm của họ đã trở thành các thương phẩm nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi trên thế giới Hiện nay hầu như các nước đều đã tự chế tạo được máy chụp X-quang thông thường, chụp CT, chụp EMR, … (trừ các nước lạc hậu) Các nước trong khu vực Đông nam Á như Thái Lan, Malaysia, Singapore, … đều đã chế tạo được các máy chụp X-quang dùng trong nước và xuất khẩu Tuy nhiên các thiết bị y

tế nhập ngoại đều rất đắt, đặc biệt khi có sự cố thì hoàn toàn phụ thuộc vào bản hãng hoặc chuyên gia nước ngoài Về các máy chụp X-quang do nước ngoài chế tạo có rất nhiều chủng loại và mức độ công nghệ khác nhau, do đó ở đây chúng tôi không trình bày sâu về các loại máy mà sẽ thể hiện ở phần về thực trạng các máy đang sử dụng ở Việt Nam

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và triển khai ở trong nước

Có thể nói ở Việt Nam các thiết bị chẩn đoán hình ảnh bằng X-quang đã được quan tâm từ rất sớm Ngay từ những năm 90, nhằm phục vụ công tác chăm sóc sức khỏe

và phòng chữa bệnh cho toàn dân, ngành y tế đã có rất nhiều nỗ lực trong việc đầu tư trang thiết bị, trong đó có các thiết bị X-quang y tế Tuy nhiên, do đây là các thiết bị đặc biệt, phức tạp về kỹ thuật và có giá trị kinh tế lớn, nên hầu như chỉ được đầu tư vào việc nghiên cứu tìm hiểu và khai thác là chính Bên cạnh các kênh chính thức của nhà nước,

đã ra đời và phát triển một số công ty, tổ chức tư nhân như Công ty thiết bị y tế Việt Nhật, Công ty lắp đặt và chuyển giao thiết bị y tế,… cùng tham gia vào cung ứng, dịch vụ sau bán hàng như bảo trì, bảo hành thiết bị Những năm gần đây, do nhu cầu thị trường ngày một cấp bách, đã có những dấu hiệu khả quan trong lĩnh vực trang thiết bị y tế nói chung, trong đó có các thiết bị X-quang Về các sản phẩm của máy chụp X-quang, Viện khoa học Việt Nam đã chế tạo được một số sản phẩm như: tấm tăng quang chứa đất hiếm dùng trong X-quang; Vữa cảm xạ dùng trong X-quang; Bột cản X-quang y tế dùng cho chụp dạ dày và một số dụng cụ như găng tay, bình phong, ủng, … Trong vài năm gần đây, với mục tiêu thực hiện các chiến lược về phát triển và chế tạo trang thiết bị y tế,

nhiều đơn vị, tổ chức nghiên cứu trong nước đã và đang tập trung nghiên cứu chế tạo các thiết bị chẩn đoán hình ảnh bằng X-quang, cụ thể là :

Đề tài cấp bộ “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy chụp X-quang thông thường dùng cho các cơ sở Y tế” năm 2007 của Viện Nghiên cứu điện tử, Tin học, Tự động hóa (đã nghiệm thu)

Đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy chụp X-quang cao tần sử dụng trong y tế” của Viện máy và dụng cụ công nghiệp đang thực hiện từ năm

2009

Đề tài độc lập cấp nhà nước: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy X-quang cao tần kỹ thuật số di động sử dụng trong y tế do Viện trang thiết bị và các công trình y tế chủ trì sẽ được thực hiện từ năm 2010

Một loạt các nghiên cứu, chế thử đó cho thấy các vấn đề liên quan đến thiết bị X- quang y tế ngày càng được quan tâm hơn Tuy vậy, nhìn chung các nghiên cứu, chế thử

đó chưa đáp ứng được nhu cầu lớn, đa dạng và phong phú của ngành y tế nước ta Các nghiên cứu, chế thử đó chủ yếu mới là những kết quả bước đầu (tuy khá quan trọng), và mới chỉ được sử dụng cho một số ít cơ sở y tế trong nước, chưa tiếp cận được với sự phát triển của thế giới

1.2.3 Luận cứ về xuất xứ và tính cấp thiết của dự án

Chính sách quốc gia về trang thiết bị y tế giai đoạn 2002-2010 đã được Chính phủ phê duyệt theo quyết định số 130/QĐ-TTg ngày 04/10/2002, nội dung chính của chính sách này là: “Đảm bảo đủ trang thiết bị cho các tuyến theo quy định của Bộ y tế Từng bước hiện đại hoá trang thiết bị cho các cơ sở y tế nhằm nâng cao chất lưởng chăm sóc, bảo vệ sức khoẻ của nhân dân Phấn đấu đến năm 2010 đạt trình độ kỹ thuật vế trang thiết

bị y tế (TTBYT) ngang tầm các nước tiên tiến trong khu vực Đào tạo đội ngũ cán bộ chuyên ngành để khai thác sử dụng, bảo hành, sửa chữa và kiểm chuẩn TTBYT Phát triển công nghiệp TTBYT nhằm nâng cao dần tỷ trọng hàng hoá sản xuất trong nước và tiến tới tham gia xuất khẩu” Do đó việc nghiên cứu, chế tạo các thiết bị y tế là đúng mục tiêu đường lối phát triển của Đảng và Nhà nước

Hiện nay nước ta có khoảng 600 huyện, thị với nhiều Trung tâm y tế và các phòng khám tư nhân nên cần rất nhiều thiết bị y tế nói chung và máy chụp X-quang nói riêng

Các Trung tâm y tế tuyến huyện và các phòng khám tư nhân thường có kinh phí eo hẹp nên việc mua các trang thiết bị y tế cao cấp rất khó khăn Vì vậy việc nghiên cứu chế tạo máy chụp X-quang có giá thành hạ phù hợp với điều kiện kinh tế tuyến huyện là rất cần thiết và có nhiều ý nghĩa Nghiên cứu, chế tạo thành công thiết bị này hứa hẹn thị trường rất rộng lớn và có ý nghĩa thiết thực trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khoẻ nhân dân

1.2.4 Mục tiêu của dự án

- Mục tiêu trước mắt:

+ Chế tạo thành công máy chụp X-quang thông thường (máy chụp toàn sóng, 50 Hz) làm việc an toàn, ổn định trong điều kiện khí hậu Việt Nam và có giá thành thấp phù hợp với các cơ sở y tế tuyến huyện còn khó khăn về kinh phí

+ Xây dựng và hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo máy chụp X-quang thông thường để có thể chuyển giao được cho cơ sở sản xuất lắp ráp nào đó

+ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm một số module quan trọng của máy chụp X-quang cao tần

- Mục tiêu lâu dài:

+ Làm chủ công nghệ và chế tạo được phần điện tử, điều khiển của máy chụp quang cao tần

X-+ Triển khai nghiên cứu, chế tạo được các thiết bị y tế công nghệ cao khác phục vụ sự nghiệp bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ nhân dân của Đảng và Nhà nước

+ Đào tạo được đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn vững về chế tạo, vận hành các thiết bị X-quang nói riêng và các thiết bị điện tử y tế nói chung

1.3 Khảo sát thực trạng và nhu cầu sử dụng máy X-quang của các cơ sở Y tế

Theo Ông Nguyễn Minh Tuấn - Vụ phó Vụ Trang thiết bị và Công trình y tế, đối với các máy X-quang hiện đang sử dụng tại thị trường Việt Nam hầu hết đều được nhập khẩu từ nhiều hãng, nước sản xuất khác nhau trên thế giới như: GE, Dell (Mỹ), Siemens (Đức), Philips (Hà Lan), Toshiba, Hitachi, Shimadzu (Nhật), Vila (Ý)… với nhiều chủng loại, tính năng tác dụng khác nhau như: máy X-quang thường quy, máy X-quang cao tần, X-quang số hoá, X-quang răng, X-quang vú, X-quang di động…

Theo thống kê y tế năm 2007, cả nước có 953 bệnh viện các loại, 801 phòng khám

đa khoa khu vực và khối y tế tư nhân cũng đang dần phát triển tham gia phục vụ chăm sóc sức khoẻ, khám chữa bệnh

Để đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân, Bộ y tế đã ban hành danh mục trang thiết bị thiết yếu cho bệnh viện các tuyến, các trung tâm y tế, phòng khám đa khoa khu vực… để các đơn vị có căn cứ đầu tư, bổ sung nâng cấp trang thiết bị y tế nói chung, trong đó định hướng ưu tiên đầu tư khoa chẩn đoán hình ảnh và máy X-quang nói riêng

để đáp ứng nhu cầu chuyên môn, phù hợp với quy mô và khả năng khai thác sử dụng của cán bộ đơn vị

Theo số liệu báo cáo và qua những đợt kiểm tra bệnh viện, nhiều máy X-quang đã được quan tâm đầu tư bằng các nguồn vốn: ngân sách đầu tư phát triển, vốn ODA, các dự

án chương trình mục tiêu, trái phiếu Chính phủ…, tuy nhiên vẫn còn nhiều cơ sở y tế thiếu máy X-quang do chưa được đầu tư, nâng cấp hoặc máy đã quá cũ hiện đang hỏng chờ sửa chữa

Các cơ sở y tế công lập sau khi được đầu tư nâng cấp máy mới đã thanh lý máy cũ cho các cơ sở lắp ráp tư nhân và các cơ sở này đã “dựng” thành những máy chụp X-quang từ những vật tư linh kiện không rõ nguồn gốc, xuất xứ để tiêu thụ mà không tuân theo bất kỳ quy trình kỹ thuật hay tiêu chuẩn nào

Trên thực tế, ngoài các đơn vị y tế công lập tuyến tỉnh, thành phố và trung ương cùng các cơ sở y tế tư nhân có tiềm lực tài chính mạnh có điều kiện trang bị các máy móc hiện đại, trong đó có máy chụp X-quang, còn rất nhiều cơ sở y tế khác, đặc biệt là tuyến huyện và các cơ sở y tế tại các tỉnh miền núi chưa thể có điều kiện trang bị các loại máy đắt tiền này vì lý do thiếu vốn đầu tư cũng như khả năng chi trả của người bệnh đối với các dịch vụ y tế

Tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, hai trung tâm có nhiều Bệnh viện, Phòng khám cũng như thiết bị chiếu chụp X-quang nhất ở nước ta, vẫn còn nhiều thiết bị chụp X-quang đã được sử dụng từ những thập kỷ 80 của thế kỷ trước và các thiết bị được “dựng” lại từ linh kiện của các máy mua thanh lý do cũ hỏng Trong điều kiện nhận thức và ý thức về an toàn bức xạ của các kỹ thuật viên chụp X-quang cũng như của người bệnh còn hạn chế, các phòng đặt máy chưa tuân thủ đúng tiêu chuẩn an toàn bức xạ, thì việc sử dụng các máy cũ, máy không rõ nguồn gốc xuất xứ như vậy có thể gia tăng nguy cơ gây tổn hại tới sức khỏe của người bệnh cũng như người vận hành máy

Hiện nay, sự cạnh tranh thu hút người bệnh giữa các phòng khám tư nhân rất quyết liệt, ngoài các hoạt động về quảng cáo, tiếp thị,… các phòng khám cũng có nhu cầu trang bị các máy móc có hình thức hiện đại, tin cậy để tạo dựng lòng tin của người bệnh,

vì vậy các máy chụp X-quang đã cũ hoặc công nghệ lạc hậu cũng không còn được ưa

chuộng (vì giá rẻ) tại các phòng khám ở thành phố, các cơ sở này thường tìm cách bán lại

các máy này cho các phòng khám ở khu vực nông thôn với điều kiện tài chính hạn chế, vì vậy cần cải tiến, nâng cấp và chế tạo máy chụp X-quang thông thường theo hướng áp dụng công nghệ điều khiển hiện đại để thay thế các máy nhập từ nước ngoài đã cũ hỏng cũng như các máy do cơ sở tư nhân dựng lại từ linh kiện của các máy mua thanh lý Theo

đó, nhu cầu về máy chụp X-quang thông thường tại các cơ sở y tế ở nước ta còn rất lớn Sau đây chúng tôi xin trình bày một số loại máy chụp X-quang còn dùng trong các cơ sở

y tế hiện nay

1.3.1 Máy X-quang chẩn đoán D36, D37

- Hãng sản xuất: TUR, Cộng hòa dân chủ Đức

- Loại máy này có ở Việt Nam từ những năm 1970

* Tính năng kỹ thuật:

- Là loại máy nửa sóng (điện áp cao áp chỉnh lưu nửa chu kỳ)

- Chụp: dòng chụp tối đa: 36, 37 mA

- Các thông số điều chỉnh được:

- Điện áp cao áp (kV): 40 - 100

- Dòng (mA): 36 (hoặc 37 mA)

- Thời gian chụp (giây): 0,1 - 5

- Bộ thời gian dùng đèn điện tử hoặc tranzitor

- Các rơle chủ yếu là loại điện từ (tiếp điểm cơ khí)

- Điều chỉnh hội tụ chùm tia: Diaphram đóng mở cơ khí

- Bàn bệnh nhân không điều chỉnh được chiều cao

Loại máy này trước kia phù hợp với bệnh viện tuyến huyện, hiện nay nhu cầu chụp phim của bệnh viện huyện đã tăng lên, công suất của máy nhỏ không đáp ứng được tuy nhiên, hiện nó vẫn đang được sử dụng tại một số phòng khám khu vực tại các huyện, các phòng khám tư nhân

Ưu điểm của loại máy này là gọn nhẹ, dễ sửa chữa

1.3.2 Máy Neodiagnomax

• Máy do Hungary sản xuất

• Loại máy này có ở Việt Nam từ những năm 1980

• Các thông số điều chỉnh được:

o Điện áp cao thế (Kilovolt): 40 – 110

o Dòng (mA): 100 – 500 Điều chỉnh theo mức, mỗi mức 20 mA

o Thời gian chụp (giây): 0,1 – 5,0 (Bộ thời gian dùng đèn điện tử)

o Ngoài ra còn điều chỉnh được điện áp cao thế soi, dòng soi (1 - 5 mA)

• Máy có mạch bảo vệ đốt tóc, bảo vệ quá tải, chuẩn bị chụp, mạch anốt quay

Hiện nay máy Neodiagomax vẫn còn đang hoạt động tại các bệnh viện

1.3.3 Máy X-quang Genius 65HF

Hãng sản xuất Villa - Italia

• Các thông số điều chỉnh được:

• Điện áp cao thế (kV): 40 ÷ 125

• Dòng điện (mA): 50 ÷ 650

• Thời gian chụp (giây): 0,01 đến 5,0

• Máy sử dụng kỹ thuật vi tính: hiển thị các mô hình giải phẫu, nhớ được hàng trăm chương trình chụp phim, thông báo lỗi, hiển thị các thông số: điện áp cao thế, dòng điện, thời gian,

• Bàn cố định chiều cao, sử dụng phanh bàn điều chỉnh quang học Mặt bàn điều chỉnh theo 4 hướng: dọc, ngang

• Máy sử dụng nhiều chuyển mạch bán dẫn, các mạch điều khiển sử dụng kỹ thuật mạch vi điện tử nên hoạt động ổn định Có mạch phát hiện điểm không khi đóng điện áp cao áp Chuyển mạch cao áp sử dụng bộ tranzitor hiệu ứng trường

• Các mạch bảo vệ quá tải, chuấn bị chụp, mạch anốt quay hoạt động ổn định

Máy chưa được nhiệt đới hóa tốt, khi trời ẩm máy hay bị trục trặc, nếu sử dụng máy hút ẩm, điều hòa nhiệt độ thì máy dùng rất bền (yêu cầu về buồng, phòng về độ ẩm, nhiệt độ đòi hỏi rất cao)

Do không có tài liệu kỹ thuật về sửa chữa, bảo dưỡng nên việc sửa chữa, bảo dưỡng ở các đơn vị gặp nhiều khó khăn

1.3.4 Máy X-quang tăng sáng truyền hình XUD 150L/RS50A

Hãng sản xuất Shimadzu Nhật

* Đặc tính kỹ thuật:

• Bàn model RS-50A: Nghiêng 90 độ, dốc ngược đầu 15 độ

• Mặt bàn di chuyển 4 hướng (dọc, ngang)

• Tự động điều chỉnh Cassette, chia phim tự động

• Mạch chuẩn tia tự động tắt sau 30 giây hoạt động

• Có qủa nén dạ dầy dùng cho chụp dạ dầy

• Chụp chiếu tại bàn điều khiển hoặc tại bàn RS50A

• Máy có thể soi/chụp Khi soi hiển thị trên màn hình 14 inches

• Bóng phát tia có 2 tóc, công suất tóc lớn 50 kW

• Tủ điều khiển điều chỉnh được các thông số sau:

o Điện áp cao thế (kV): 40 - 125

o Dòng điện (mA): 50 – 500

o Thời gian chụp (giây): 0,01 đến 5,0

• Máy sử dụng kỹ thuật vi tính: hiển thị các mô hình giải phẫu, nhớ được hàng trăm chương trình chụp phim, thông báo lỗi, hiển thị các thông số: điện áp cao thế, dòng điện, thời gian,

• Dòng soi rất nhỏ: dưới 1 mA

Máy sử dụng kỹ thuật Vi xử lý

* Cấu hình của máy:

1 bàn, 1 bóng, TV monitor (14 inches), đầu camera, tủ điều khiển

Hiện máy đang sử dụng tốt và được dùng ở các bệnh viện tuyến tỉnh trở lên

Việc thay thế các linh kiện của máy rất đắt, phải mua của hãng Hãng không hướng dẫn cho đơn vị về bảo dưỡng, sửa chữa nên đơn vị sử dụng rất khó khăn khi phải sửa chữa, bảo dưỡng máy

1.3.5 Máy chụp cắt lớp CT scanner Hispeed Dx/i

Hãng sản xuất GE - Yokogawa (Nhật Bản)

* Đặc tính kỹ thuật:

o Đây là loại máy chụp cắt lớp điện toán đơn lớp cắt

o Thời gian cắt xoắn ốc liên tục: 30 giây

o Thời gian cho một lớp cắt là 1 giây (nhanh nhất)

o Thời gian tái tạo ảnh: 6 giây

o Bộ Detector loại chất rắn: 740 kênh thu

o Công suất bóng phát tia: 24 kW

o Các phần mềm ứng dụng

o Điều chỉnh dòng chụp cho từng lát cắt

o Tái tạo không gian 3 chiều

o Máy có phần mềm chụp cắt lớp mạch máu sọ não

* Cấu hình máy:

Hình 1.4 Máy X-quang tăng sáng truyền hình XUD 150L/RS50A

Gantry, bàn bệnh nhân, máy tính và bàn điều khiển, monitor tại bàn điều khiển, máy in phim khô laser

Loại máy CT Hispeed Dx/i này đang được sử dụng tại các bệnh viện tuyến trên, các máy này vẫn chạy tốt, ổn định

Việc sửa chữa bảo dưỡng máy CT đều do các hãng tự đảm nhiệm: các hãng không cung cấp (giữ bí mật về sơ đồ, nguyên lý hoạt động nên các bệnh viện tuyến tỉnh rất khó khăn khi sửa máy và phụ thuộc vào hãng rất nhiều)

1.3.6 Nhận xét chung về các máy X-quang đang sử dụng tại Việt Nam

Các máy hiện đang sử dụng rất đa dạng, có mức độ hiện đại khác nhau và đều do nước ngoài chế tạo nên có một số đặc điểm chung như sau:

• Thay thế các phụ kiện rất đắt (phụ thuộc các đại lý bán hàng)

• Không có tài liệu kỹ thuật nên việc sửa chữa, bảo dưỡng gặp khó khăn

• Các hãng độc quyền và linh kiện của các hãng không có khả năng lắp lẫn cho các máy của hãng khác

• Nhiều dòng máy nay không còn được tiếp tục chế tạo vì vậy không có linh kiện thay thế chính hãng

• Có hãng chế tạo nay đã đổi tên hoặc không còn tồn tại nên việc liên hệ để khắc phục sự cố hoặc tìm mua linh kiện rất khó khăn

• Cán bộ kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa máy không có nơi thực tập nâng cao tay nghề, không có tài liệu kỹ thuật để tham khảo

Hình 1.5 Máy chụp cắt lớp CT scanner Hispeed Dx/i

1.3.7 Yêu cầu của người sử dụng với máy chụp X-quang

Tùy theo mức độ của bệnh viện (kinh phí đầu tư, khả năng chữa trị bệnh, khả năng chi trả của bệnh nhân, ) mà có các yêu cầu khác nhau về tính năng kỹ thuật của máy chụp X-quang

• Máy chụp X-quang dùng cho các phòng khám đa khoa khu vực, các phòng khám

tư nhân tuyến huyện, dòng chụp tối đa đến 300 mA

• Máy chụp X-quang dùng cho các bệnh viện tuyến huyện, dòng chụp tối đa đến

- TCVN 4397 - 87 Quy phạm an toàn bức xạ iôn hoá

- TCVN 4498 - 88 Phương tiện bảo vệ tập thể chống bức xạ iôn hoá

- TCVN 5134 - 90 An toàn bức xạ Thuật ngữ và định nghĩa

- TCVN 6561:1999 An toàn bức xạ iôn hoá tại các cơ sở X-quang y tế

- TCVN 6730-1:2000 Vật liệu cản tia X – Tấm cao su chì

- TCVN 6866:2001 An toàn bức xạ- Giới hạn liều đối với nhân viên bức xạ và dân chúng

- TCVN 6869:2001 An toàn bức xạ - Chiếu xạ y tế - Quy định chung

- TCVN 6870:2001 An toàn bức xạ- Miễn trừ khai báo, xin đăng ký và xin giấy phép an toàn bức xạ

1.4.2 Tiêu chuẩn IEC

- EN, IEC 60601-1-1:1998 MEDICAL ELECTRICAL EQUIPMENT - PART 1: GENERAL REQUIREMENTS FOR SAFETY 1: COLLATERAL STANDARD: SAFETY REQUIREMENTS FOR MEDICAL ELECTRICAL SYSTEMS.

- EN, IEC 60601-1-2:1998 MEDICAL ELECTRICAL EQUIPMENT - PART 1: GENERAL REQUIREMENTS FOR SAFETY 2 COLLATERAL STANDARD:

ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY - REQUIREMENTS AND TESTS

- EN, IEC 60601-1-3:1998 MEDICAL ELECTRICAL EQUIPMENT - PART 1: GENERAL REQUIREMENTS FOR SAFETY - COLLATERAL STANDARD: GENERAL REQUIREMENTS FOR RADIATION PROTECTION IN DIAGNOSTIC X-RAY EQUIPMENT

- EN, IEC 60601-2-7:1998 MEDICAL ELECTRICAL EQUIPMENT - PART 2-7: PARTICULAR REQUIREMENTS FOR SAFETY – SPECIFICATION FOR HIGH- VOLTAGE GENERATORS OF DIAGNOSTIC X-RAY GENERATORS

CHƯƠNG II

KỸ THUẬT PHÁT TIA X 2.1 Bóng phát tia X

Bóng phát tia X là thiết bị trực tiếp sinh ra tia X với các tham số tia do bộ phận điều khiển cung cấp, có thể phân loại bóng phát tia X theo các nhóm chức năng như sau

2.1.1 Nhóm bóng X-quang nha khoa

Các bóng phát tia X nhóm này (ký hiệu “D”) thường

được sử dụng trong các hệ thống nhỏ gọn, dễ vận chuyển, các

hệ thống di động cũng như các hệ thống X-quang trong y tế nói

chung

Nhóm bóng phát tia X dùng trong ứng dụng nha khoa thường là các bóng có Anode tĩnh với nhiều chủng loại khác nhau như bóng hai cực, bóng ba cực, bóng một tiêu điểm, bóng hai tiêu điểm

Một số bóng phát tia trong ứng dụng nha khoa được trình bày tại Bảng 2.1 sau đây

[Nguồn: Toshiba] Anode

Loại bón Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ

(kJ)

Tiêu nhiệt (W)

Bảng 2.1 Một số bóng X-quang nha khoa

2.1.2 Nhóm bóng X-quang dùng trong công nghiệp

Kể từ khi khám phá ra hiện tượng nhiễu xạ tia X, tia

X đã được sử dụng để phân tích cấu trúc tinh thể, phân tích

số lượng và chất lượng của của các nguyên tố và hợp chất,

đo ứng suất, phân tích phổ, v.v, …

Các bóng X-quang dùng trong công nghiệp (ký hiệu “I”) được chế tạo phục vụ cho nhiều lĩnh vực ứng dụng (như kiểm định chất lượng xây dựng, đo độ dày lớp vật thể, v.v,…) Vỏ bóng X-quang dùng trong công nghiệp được chế tạo từ thủy tinh hoặc sứ, trong đó loại vỏ sứ phù hợp với các lĩnh vực yêu cầu có sức bền cơ khí tốt

Bảng 2.2 dưới đây cung cấp thông tin về một số bóng phát tia X trong công nghiệp

[Nguồn: Toshiba] Loại bóng Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ (độ)

Độ dày

Be (mm)

Kích thước (LxD) (mm)

Trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh nói chung, có

nhiều loại bóng phát tia phù hợp với các ứng dụng khác

nhau, thường là loại Anode quay và được xác định bởi mức

điện áp làm việc cao nhất, khả năng chịu nhiệt, kích thước

tiêu điểm, v.v,…

Hình 2.2 Bóng X-quang công nghiệp

Bảng 2.2 Một số bóng X-quang công nghiệp

Hình 2.3 Bóng X-quang

đa dụng

Dưới đây, Bảng 2.3 giới thiệu một số bóng phát tia trong ứng dụng chẩn đoán hình ảnh nói chung

[Nguồn: Toshiba] Anode

Loại bóng Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ

(kJ)

Tiêu nhiệt (W)

Bóng X-quang dùng trong lĩnh vực này thường được chế

tạo với Anode có khả năng chịu nhiệt lớn, vật liệu làm Anode

từ hợp chất Rhenium tungsteng-molybdenum bao bọc bởi lớp

phủ graphite-backed, đáp ứng tốt đối với các ứng dụng chụp

tần suất cao, như chụp X-quang tim mạch động

Các bóng phát tia có khả năng chịu nhiệt tới 1300kJ và có ba tiêu điểm, cho phép đáp ứng được các ảnh X-quang phức tạp, ảnh X-quang động, hình ảnh chuyển động thời gian thực, v.v,…

Một số bóng X-quang thuộc nhóm ứng dụng này được trình bày trong Bảng 2.4 sau đây

Bảng 2.3 Một số bóng X-qang đa dụng

Hình 2.4 Bóng X-quang chụp mạch

[Nguồn: Toshiba] Anode

Loại bóng Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ

(kJ)

Tiêu nhiệt (W) E7816X 0.3/0.6/1.0 125 180/550/1000 11 1300 4000 E7854X 0.3/0.5/0.8 125 200/550/1000 8 1300 4000

2.1.5 Bóng chụp X-quang tuyến vú

Sử dụng liều xạ thấp để chụp hình ảnh X-quang bộ

phận ngực con người, nhằm phát hiện sớm triệu chứng của

bệnh ung thư vú Bóng phát tia trong lĩnh vực này thường có

hai tiêu điểm, cho hình ảnh chi tiết và rõ nét

Bảng 2.5 giới thiệu một bóng phát tia thuộc nhóm này

[Nguồn: Toshiba] Anode

Loại bóng Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ

(kJ)

Tiêu nhiệt (W)

2.1.6 Chụp cắt lớp vi tính (CT-Computerized Tomography)

Đây là phương pháp sử dụng máy tính để tổng hợp hình ảnh 3 chiều của một bộ phận bên trong cơ thể từ các hình ảnh X-quang 2 chiều Bóng

phát tia sử dụng cho mục đích này được chế tạo với khả năng

chịu nhiệt đặc biệt cao, với kết cấu trục quay thủy động và

Anode kim loại đặc chủng (chế tạo bằng tungsten và

molybdenum)

Bảng 2.4 Một số bóng X-quang chụp mạch

Hình 2.5 Bóng X-quang tuyến vú

Bảng 2.5 Một số bóng X-quang tuyến vú

Hình 2.6 Bóng X-quang CT

Bảng 2.6 dưới đây giới thiệu hai bóng phát tia sử dụng trong ứng dụng cắt lớp vi tính do hãng Toshiba sản xuất

[Nguồn: Toshiba] Anode

Loại bóng Tiêu điểm

(mm)

Điện áp lớn nhất (kV)

Dòng điện lớn nhất (mA)

Góc xạ

(kJ)

Tiêu nhiệt (W) E7804X 0.9*1.3

kỹ thuật khác của bóng như công suất đầu vào tối đa, kích thước bóng, đường kính Anode, tốc độ vòng quay tối đa của Anode, giao tiếp đấu nối về điện, v.v,…

2.2 Thiết bị điều khiển phát tia X

Thiết bị điều khiển phát tia X cung cấp dòng điện và điện áp thích hợp cho qúa trình tạo ra tia X Trong trường hợp lý tưởng, điện áp cung cấp cho bóng phát tia là điện

áp một chiều ổn định, nhưng do các biến áp chỉ làm việc với điện áp xoay chiều nên cần

có thêm các phần tử khác để tạo ra điện áp một chiều cấp cho hai cực của bóng phát tia

từ điện áp xoay chiều tại đầu ra của biến áp cao áp

Hình 2.7 Mô tả một số dạng sóng điện áp

của thiết bị điều khiển phát tia X

Bảng 2.6 Một số bóng X-quang CT

2.3 Hiện tượng gợn sóng

Sự thay đổi của dạng sóng điện áp đặt vào hai cực của Bóng phát tia được gọi là hiện tượng gợn sóng, đại lượng đặc trưng cho hiện tượng này được biểu diễn dưới dạng phần trăm của mức cao áp cực đại cấp cho Bóng trong quá trình phát tia:

Hệ số gợn sóng (%) = 100 x (Vax - Vmin)/Vmax (2.1)

Hệ số này tỷ lệ thuận song tương đối lớn hơn so với sự biến đổi của tia X phát ra, đây là hiện tượng mà chúng ta không mong muốn vì nó khiến thời gian phát tia phải kéo dài hơn cũng như làm suy giảm mức kV trung bình trong quá trình tạo tia X Về mặt lý thuyết, hệ số gợn sóng của các bộ tạo tia một pha kiểu cũ là 100% (trên thực tế thì nhỏ hơn nhờ hiệu ứng san bằng phụ thuộc vào điện dung của cáp cao áp) Thiết bị tạo tia X ba pha có hệ số gợn sóng vào khoảng từ 3 – 25% ( Thiết bị tạo tia 3 pha 6 xung : 13 – 25%, Thiết bị tạo tia 3 pha 12 xung: 3 – 10%) Trong thiết bị tạo tia tần số trung tần, hệ số gợn sóng giảm khi kVp tăng Trong thiết bị tạo tia loại này (còn được gọi là thiết bị cao tần hay thiết bị biến tần), kV được thay đổi thông qua sự điều chỉnh tần số của dòng điện trước khi đưa vào biến áp cao áp, mức gợn sóng vào khoảng 4 – 15% Trong thực tế, hầu như không có hiện tượng gợn sóng đối với các thiết bị tạo tia X sử dụng nguồn cố định

Thiết bị phát tia dùng nguồn cố định cung cấp cao áp một chiều cho Bóng phát tia với dạng sóng gần như bằng phẳng, khái niệm này có thể phù hợp với các loại thiết bị phát tia có độ gợn sóng dưới một giới hạn cho phép như 5%, theo đó có thể coi thiết bị phát tia 3 pha 12 xung và thiết bị phát tia tần số trung tần cùng nhóm với thiết bị này

Trong thực tế, đây là loại thiết bị phát tia rất đồ sộ và đắt tiền, nó tạo ra tia X với mức năng lượng trung bình cao nhất nên cho tới nay chỉ được sử dụng với những ứng dụng đặc biệt Thiết bị tạo tia loại này sử dụng điện lưới ba pha cung cấp trực tiếp tới cuộn sơ cấp của biến áp cao áp (không sử dụng biến áp trung gian), cao áp đỉnh kVp và thời gian phát tia được duy trì bên cuộn thứ cấp của biến áp cao áp bằng ống điện tử cao

áp (3 cực hoặc 4 cực) Cao áp cấp cho Bóng phát tia này có dạng sóng gần như bằng phẳng với độ gợn không quá 2%

* Chỉnh lưu nửa sóng: Trong trường hợp đơn giản nhất, Bóng phát tia làm việc như một

bộ chỉnh lưu với mạch tự chỉnh lưu nửa sóng

Ưu điểm, nhược điểm:

- Công suất hiệu dụng thấp vì nửa chu kỳ âm không tạo ra tia X

- Nếu không sử dụng thêm bộ chỉnh lưu có thể dẫn tới hiện tượng phóng ngược, công suất chịu tải thấp

- Thời gian phát tia tối thiểu bằng với một chu kỳ của điện áp lưới T = 20 mS

- Chế tạo đơn giản, chi phí thấp, phù hợp với những ứng dụng không cần công suất phát tia cao

Biến áp tạo cao áp Chỉnh lưu cầu

Sơ cấp Thứ cấp Biến áp trung gian Bộ định

thời phát tia

Phương pháp này sử dụng một bộ chỉnh lưu cầu để đảo cực của điện áp cao áp tại nửa chu kỳ âm nên công suất hiệu dụng tăng gấp 2 lần so với phương pháp chỉnh lưu nửa sóng

Hình 2.10 Dạng sóng điện áp một pha sau chỉnh lưu toàn sóng

Điện áp vào

Thời gian

Thời gian Điện áp sau chỉnh lưu

Ưu điểm, nhược điểm

- Hiệu suất phát tia cao

- Tiết kiệm năng lượng hơn so với các phương pháp khác

- Có thể chụp ảnh X-Quang với thời gian rất ngắn

- Chế tạo phức tạp hơn với chi phí cao, kích thước thiết bị lớn và có thể dễ hư hỏng hơn

Hình 2.11 Sơ đồ khối và dạng sóng điện áp của thiết bị phát tia độ gợn sóng thấp

2.5 Thiết bị phát tia 3 pha

Lưới điện thương mại thường được truyền tải dưới dạng dòng xoay chiều ba pha với tần số của mỗi pha có thể là 50Hz hoặc 60Hz, chu kỳ tương ứng là 20 ms Thiết bị phát tia 3 pha biến đổi và chỉnh lưu điện lưới xoay chiều sơ cấp thành điện áp cao áp một chiều với 6 hoặc 12 xung phân cực thuận trong một chu kỳ 20 ms Nếu so với thiết bị phát tia một pha về hệ số gợn sóng (100%) thì thiết bị phát tia ba pha giảm đáng kể độ gợn sóng của cao áp tạo tia (13-25% đối với thiết bị 3 pha 6 xung, 3-10% đối với thiết bị

3 pha 12 xung)

- Thiết bị phát tia 3 pha 12 xung: Sử dụng kết hợp phương pháp quấn dây Sao – Tam giác của biến áp cao áp tại phía thứ cấp, sau khi chỉnh lưu sẽ được dạng sóng cao áp gồm 12 xung trong một chu kỳ 20 ms Kỹ thuật này tạo ra cao áp phát tia với hệ số gợn sóng rất nhỏ

Thiết bị phát tia 3 pha nhìn chung có hiệu suất phát tia cao, nhưng kích thước tương đối lớn, chi phí chế tạo cao và có thể dễ dẫn tới các hư hỏng hơn

Hình 2.12 Mô tả dạng sóng cao áp đỉnh của thiết bị phát tia ba pha

2.6 Thiết bị phát tia trung tần

Là loại thiết bị phát tia tiên tiến, còn được gọi là thiết bị phát tia cao tần hay thiết

bị phát tia biến tần, thiết bị này sử dụng dòng điện với tần số cao để tạo ra cao áp gần như không thay đổi cấp cho bóng phát tia làm việc Biến áp cao áp sử dụng trong thiết bị phát tia loại này có kích thước nhỏ đáng kể so với các biến áp cao áp dùng trong các thiết bị phát tia truyền thống

Điện áp đầu vào của thiết bị phát tia trung tần có thể là điện lưới xoay chiều 1 pha AC220V/50Hz Dòng điện này được chỉnh lưu và san bằng bởi tụ điện sau đó đưa vào mạch băm xung và biến tần, bộ phận này sẽ biến đổi dòng điện một chiều bằng phẳng thành dòng điện xoay chiều tần số cao (5 - 100 kHz), mạch băm xung “băm” điện áp một chiều liên tục thành các xung điện một chiều cao tần, mạch biến tần sẽ biến đổi các xung này thành điện áp xoay chiều, một biến áp sẽ thực hiện biến đổi dòng điện xoay chiều cao tần biên độ thấp này thành dòng cao áp xoay chiều, đại lượng này sau đó được chỉnh lưu bởi mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ và được san bằng để tạo ra cao áp một chiều gần như không đổi cấp cho bóng phát tia Biên độ cao áp được điều khiển bằng cách thay đổi tần

số của mạch băm xung/biến tần, mạch này quyết định tần số của dòng điện đưa vào biến

áp Với máy phát tia trung tần có thể dễ dàng thực hiện chụp hình ảnh X-Quang tốc độ nhanh tới 1 ms

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý thiết bị phát tia trung tần

Điện áp

AC

Chỉnh lưu Biến tần

Điều chỉnh tần số

Biến áp cao áp Bóng phát tia X

Một trong những ưu điểm lớn của kỹ thuật phát tia này là làm giảm đáng kể kích thước và trọng lượng của thiết bị Có thể bố trí các phần tử chính của máy phát tia cùng với bóng phát tia trong một vỏ Thiết bị phát tia loại này ban đầu chỉ được sử dụng cho các máy chụp X-quang di động cỡ nhỏ hoặc các máy chạy nguồn pin với công suất thấp, hiện nay kỹ thuật này được áp dụng cho hầu hết các máy phát tia cao áp hiện đại với công suất đáp ứng mức yêu cầu cao nhất trên 100 kW

Các hệ thống thiết bị chụp phim X-quang số gần đây được nhiều sự quan tâm do tính ưu việt về công nghệ cũng như sự thuận lợi trong sử dụng do hình ảnh X-quang được

số hóa nên có thể lưu trữ, chỉnh sửa bằng máy tính và dễ dàng truyền tải hình ảnh thông qua mạng máy tính Về cơ bản, các hệ thống X-quang số vẫn sử dụng các thiết bị phát tia theo những nguyên lý trình bày trên đây, song việc sử dụng màn cảm ứng tia X và số hóa ảnh X-quang là một cải tiến lớn đem lại nhiều hiệu quả cả về mặt kỹ thuật cũng như ứng dụng

Mặc dù vậy, hiện nay giá thành cao của các thiết bị chụp X-quang số vẫn là một trở ngại chính trong việc ứng dụng thiết bị này tại các cơ sở y tế ở nước ta, trong thực tế, nhu cầu về các thiết bị phát tia X truyền thống vẫn rất nhiều tại các cơ sở y tế tuyến huyện và các phòng khám tư nhân Còn nhiều cơ sở y tế vẫn sử dụng các máy chụp X-

Hình 2.14 Dạng sóng điện áp của thiết bị phát tia trung tần

Điện áp vào Điện áp sau

Biến áp Chỉnh lưu San bằng Bóng phát tia X

5 – 100 kHz

Điện áp ra (kV)

220V, 50Hz

Cao áp (kV)

Cao áp (kV) Cao áp

(kV)

quang do nước ngoài sản xuất từ thập niên 80 của thế kỷ trước hoặc các máy “dựng” từ linh kiện của các máy cũ hỏng khác không đảm bảo chất lượng và tiêu chuẩn an toàn bức

xạ, vì thế việc nghiên cứu, cải tiến thiết bị điều khiển phát tia X để có thể nội địa hóa bộ phận này là một đòi hỏi cấp thiết đặt ra với các nhà nghiên cứu khoa học công nghệ tại Việt Nam

Việc thiết kế máy chụp X-quang dựa trên các cơ sở sau đây:

- Yêu cầu cụ thể của người sử dụng và khả năng ứng dụng trong thực tế

- Tham khảo tính năng các máy chụp X-quang đang sử dụng

- Các phần tử tham gia vào thiết bị phải dễ tìm trên thị trường, giá thành hợp lý Yêu cầu cụ thể của người sử dụng là điều chỉnh được các thông số như đã trình bày ở trên và thiết bị phải đảm bảo tiêu chuẩn an toàn và làm việc ổn định, dễ sử dụng

3.1.2 Nguyên tắc thiết kế

- Máy chụp X-quang đơn giản, dễ sử dụng

- Máy chụp X-quang làm việc ổn định, chính xác

- Máy chụp X-quang có giá thành thấp

- Máy chụp X-quang đảm bảo an toàn và được cấp phép đưa vào sử dụng

- Kiểu dáng công nghiệp, đồng bộ

- Thiết kế có tính mở và tính linh hoạt cho phép cập nhật và điều chỉnh tính năng của máy một cách thuận lợi

3.2 Sơ đồ khối tổng quát máy chụp X-quang thường quy EVX-LF3509

Theo nguyên tắc thiết kế trên, chúng tôi lựa chọn thiết kế, chế tạo Máy chụp quang thường quy trên cơ sở ứng dụng kỹ thuật Vi xử lý Sơ đồ khối tổng quát phần điện

X-và bộ phận điều khiển của máy chụp X-quang EVX-LF3509 như ở Hình 3.1 trang sau

Hình 3.1 Sơ đồ khối bộ phận điều khiển phát tia máy

RS-232

Cảnh báo còi, đèn flash

EEPROM